Colorado Boulder Üniversitesi'nin devrim niteliğindeki tuvaleti, enerjisini güneşten alıyor. Geçen ay, Hindistan'da açıklanan buluş sayesinde hijyen eksikliğine karşı ve sürdürülebilir temizlik için dünya çapındaki 2,5 milyon insanın hayatına yardımcı olacak.
Proje koordinatörü ve çevre mühendisliği profesörü Karl Linden, Bill&Melinda Gates Vakfı'nın 777.000 $ ödeneği ile tasarlanıp inşa edilen bu müstakil ve su kullanılmayan tuvaletin, insan atığını sterilize edebilecek ve oldukça gözenekli bir kömür olan biochar* oluşturmak için gerekli sıcaklığa kadar ısıtma yeteneğine sahip olduğunu söylüyor. Biochar, tarımsal mahsul verimini artıran ve bir sera gazı olan karbondioksiti tutan özelliklere sahip bir malzeme olarak tanımlanıyor.
Linden, bu projenin Gates Vakfı'nın oluşturduğu "Tuvalet Mücadelesini Yeniden Keşfet (Reinvent the Toilet Challenge)" programının bir parçası olarak, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan milletlerde sıvı ve katı atıkları dezenfekte edip yararlı son ürünler oluşturan yeni nesil tuvaletlerin geliştirilmesi için bir girişim olduğunu söyledi. Bu girişim için tam zamanlı çalışan Linden ve birçok fakülteden araştırma görevlileri ve öğrencilerden oluşan CU-Boulder ekibine, bu proje için Gates Vakfı tarafından 2012 hibesi dışında ek olarak 1 milyon $ tahsis edildi.
Gates Vakfı'na göre, insan atığıyla baş etme yöntemlerini geliştiren ödüllü araştırmacılar, tüm dünyadaki insanların yaşamlarını ve sağlıklarını geliştirmeye yardımcı olacak. İnsan atığını alıkoyup işlemek için güvenli olmayan yöntemler, ciddi sağlık problemleri ve ölümlerle sonuçlanıyor. Dışkıdaki patojenlerle bozulan su ve yemekler, her yıl yaklaşık 700.000 çocuğun ölümüne sebep oluyor.
Linden'ın ekibi, Gates'in bu proje kapsamında 2011 yılından beri finanse ettiği dünya çapındaki 16 ekipten biri. Bütün gruplar icatlarını, 22 Mart'ta bilim insanları, mühendisler ve ileri gelenlere sergileyecekleri Delhi'ye sevk etti. Hibeyi kazanan diğer kurumlar arasında Caltech, Hollanda'daki Delft Teknoloji Üniversitesi ve Singapur Ulusal Üniversitesi'de bulunuyor.
Linden, CU-Boulder buluşunun; 8 adet parabolik aynadan oluştuğunu ve bu aynaların yoğun güneş ışığından bir kuvars-cam çubuk üzerindeki bir posta pulu kadar olan noktaya odaklanmış ve birbirlerine 8 demet fiber-optik kablolarla bağlı olup her demetin binlerce iç içe geçmiş ve kaynaşmış ipliklerden oluştuğunu söylüyor. Güneş tarafından üretilen bir nevi veri iletim hattı gibi fiber optik kablo sistemiyle transferi sağlanan enerji, atık materyali işlemek, dışkı ve idrardaki patojenleri dezenfekte etmek ve kömür üretmek için, reaksiyon odasını 600 °F üzerine kadar ısıtabiliyor.
"Biochar, değerli bir malzeme" diyor Linden. "İyi bir su tutma kapasitesi var ve tarım arazilerinde bitki besin maddelerini tutmak ve toprağa kararlılık getirmek amacıyla kullanılabilir." Linden aynı zamanda, %10 biochar içeren bir toprak karışımının, %50 daha fazla su tutabileceğini ve bitki besin maddelerinin kullanılabilirliğini artırabileceğini söylüyor. Buna ek olarak; biochar, kömür olarak da yakılıp ticari kömür ile kıyaslanabilecek enerjiyi sağlayabilir.
Linden, bu projenin yardımcı araştırmacıları olan Çevre Mühendisliği'nden Profesör R. ScottSummers ve Kimya ve Biyoloji Mühendisliği'nden Profesör Alan Weimer ile birlikte çalışıyor ve ekibinde doktora sonrası çalışanlar, profesyoneller, lisans ve ön lisans öğrencileri ile bir lise öğrencisi de bulunuyor.
"Daha önce yapılmamış bir şey yapıyoruz," diyor Linden. "Güneş enerjisini yoğunlaştırmak yeni bir fikir değil, ancak; bu projenin asıl farklı kısmı, toplanan enerjiyi fiber-optik kablolarla istenilen bir bölgeye transfer etmek." Linden, bu disiplinler arası projenin; ısı transferi ve güneş enerjisi kısmında kimya mühendislerine, atık arıtma ve stabilizasyonda çevre mühendislerine, çalıştırıcı ve hareketli parçaların inşasında makine mühendislerine, tasarım kontrol sistemlerinde ise elektrik mühendislerine ihtiyaç duyduğunu söylüyor.
Linden testlerin, her bir fiber-optik kablonun 80-90 watt enerji üretebileceğini gösterdiğini, yani tüm sistemin reaksiyon odasına 700 watt enerji vereceğini söyledi. Geçtiğimiz Aralık ayında, CU-Boulder'daki testler, reaksiyon odasındaki güneş enerjisinin kolaylıkla suyu kaynatıp katı atığı da etkili bir biçimde kömürleştirdiğini göstermiştir.
Şu anki tuvalet, günde 4-6 kişiye hizmet verebilir olarak tasarlanmışken, Gates Vakfı tarafından her kullanıcı için günlük maliyetin 5 cent olması ile büyük bir tesiste birçok kişinin aynı anda kullanabileceği bir tasarım olması kararlaştırılmışt. Linden, "Daima verimi artırmayı ve maliyeti düşürmenin yollarını arıyoruz" diyor.
Linden, "Gates Vakfı'nın iyi bir yanı da bütün ekiplerin ihtiyaçları olan kaynakları sağlamaları" diyor. "Vakıf, sadece bir ekipten tek bir tuvalet ve tek bir çözüm aramıyor. Benzersiz fikirlerin gelişmesini sağlayıp her bir ekibin bilgi birikimine neler katacağına bakıyorlar."
16 ekibi 'Araştırmacılar Ailesi' diye nitelendiren Linden, vakfın, CU-Boulder ekip üyelerine İsviçre, Güney Afrika ve Kuzey Carolina gibi yerlerdeki enstitülerle iş birliği yapmaları için geziler düzenlediğini söyledi. "Kazanmayan veya zarar edecek bir yatırımın yerine, tüm ekiplerin başarılı olmasını istiyorlar. Bazı yönlerden sanki küçük bir şirketin başlangıcı gibiyiz ve bu, kariyerimde çalıştığım işler arasında eşi benzeri olmayan bir proje," diyor.
Mortensen Center'da Gelişen Toplumlar İçin Mühendislik'te yüksek lisans eğitimine devam eden Parker, Colo'dan CU-Boulder ekibi üyesi Elizabeth Travis, suya ve hijyene olan ilgisinin bu projeyle çok iyi uyum sağladığını söylüyor. "Gerçekten de harika bir araştırma projesi ve harika bir ekip," diyor ve devam ediyor, "Herkes oldukça yaratıcı, sabırlı, destekleyici ve birçok yenilikler var. Tüm ekip üyelerinden bir şeyler öğrenmek heyecan verici."
"Ekibimizde heyecan ve enerji var, Gates Vakfı da bunun değerini biliyor," diyor Linden. "Araştırma yapmak için gerekli olan bu, gerisi ise fark yaratacak bir şey yapmak. Bence eğlenceli yanı da burası, bu proje tam da CU-Boulder'a göre; gelişmekte olan ülkelerde hijyen ve temizlik sağlığına olduğu gibi yenilenebilir enerji teknolojilerinde de uzmanlığa sahibiz."
CU-Boulder ekibi şu anda, Gates Vakfı ödeneğiyle mevcut tasarımlarının gelişmekte olan ülkelerde uygulamaya değer hale gelmesini sağlamak ve ısıyı toplayan, tutan ve dağıtan yüksek sıcaklıktaki akışkanların kullanımını da içeren tuvalet sistemini geliştirecek diğer teknolojileri belirlemek için projenin ikinci aşamasını sürdürüyor.
İletişim:
Karl Linden, 303-492-4798 veya 303-502-0188
Bu e-Posta adresi istenmeyen posta engelleyicileri tarafından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript etkinleştirilmelidir.
JimScott, CU-Boulderiletişim, 303-492-3114
Bu e-Posta adresi istenmeyen posta engelleyicileri tarafından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript etkinleştirilmelidir.
Türkçe'ye hazırlayan : Çağla Çıbuk
*Biochar:Organik maddelerin, oksijensiz ortamda pirolizi veya az miktarda oksijen varlığında gazlaştırma işlemi sonucunda elde edilen yüksek karbon ve mineral içerikli ürüne "Biochar" denilmekte. Biochar, içine katıldığı toprağın hava almasını ve köklerin toprak içinde daha kolay ilerlemesini sağlayarak toprak kalitesini arttıran doğa dostu bir ürün. Bunun yanı sıra, içerdiği karbonu toprağa gömerek atmosfere geri dönmesini önleyeceğinden, üreten ülkelere Kyoto Protokolü kapsamında, karbon puanı sağlar. [http://www.marmore.com.tr/kutuphane-biochar]